#include <iostream>
#include <vector>
#include <memory>

namespace harmony {
namespace pilot {

/**
 * @brief 计算器类，提供基本的数学运算功能
 */
class Calculator {
public:
    /**
     * @brief 构造函数
     */
    Calculator() = default;

    /**
     * @brief 析构函数
     */
    ~Calculator() = default;

    /**
     * @brief 加法运算
     * @param a 第一个操作数
     * @param b 第二个操作数
     * @return 计算结果
     */
    int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }

    /**
     * @brief 减法运算
     * @param a 被减数
     * @param b 减数
     * @return 计算结果
     */
    int subtract(int a, int b) {
        return a - b;
    }

    /**
     * @brief 乘法运算
     * @param a 第一个操作数
     * @param b 第二个操作数
     * @return 计算结果
     */
    int multiply(int a, int b) {
        return a * b;
    }

    /**
     * @brief 除法运算
     * @param a 被除数
     * @param b 除数
     * @return 计算结果
     * @throws std::invalid_argument 当除数为0时抛出异常
     */
    int divide(int a, int b) {
        if (b == 0) {
            throw std::invalid_argument("Division by zero");
        }
        return a / b;
    }

    /**
     * @brief 计算斐波那契数列的第n项
     * @param n 项数
     * @return 斐波那契数列的第n项
     */
    int fibonacci(int n) {
        if (n <= 0) {
            return 0;
        }
        if (n == 1) {
            return 1;
        }
        
        int a = 0, b = 1;
        for (int i = 2; i <= n; ++i) {
            int temp = a + b;
            a = b;
            b = temp;
        }
        return b;
    }

    /**
     * @brief 计算阶乘
     * @param n 输入数字
     * @return n的阶乘
     */
    long long factorial(int n) {
        if (n < 0) {
            throw std::invalid_argument("Factorial of negative number");
        }
        if (n == 0 || n == 1) {
            return 1;
        }
        
        long long result = 1;
        for (int i = 2; i <= n; ++i) {
            result *= i;
        }
        return result;
    }

private:
    std::vector<int> history_;  // 计算历史记录
};

/**
 * @brief 文件管理器类，提供文件操作功能
 */
class FileManager {
public:
    /**
     * @brief 构造函数
     */
    FileManager() = default;

    /**
     * @brief 析构函数
     */
    ~FileManager() = default;

    /**
     * @brief 读取文件内容
     * @param filename 文件名
     * @return 文件内容
     */
    std::string readFile(const std::string& filename) {
        // 这里应该实现实际的文件读取逻辑
        return "File content placeholder";
    }

    /**
     * @brief 写入文件内容
     * @param filename 文件名
     * @param content 文件内容
     * @return 是否写入成功
     */
    bool writeFile(const std::string& filename, const std::string& content) {
        // 这里应该实现实际的文件写入逻辑
        return true;
    }

    /**
     * @brief 检查文件是否存在
     * @param filename 文件名
     * @return 文件是否存在
     */
    bool fileExists(const std::string& filename) {
        // 这里应该实现实际的文件存在检查逻辑
        return false;
    }

private:
    std::string currentDirectory_;
};

} // namespace pilot
} // namespace harmony

/**
 * @brief 主函数
 * @param argc 参数个数
 * @param argv 参数数组
 * @return 程序退出码
 */
int main(int argc, char* argv[]) {
    using namespace harmony::pilot;
    
    // 创建计算器实例
    auto calculator = std::make_unique<Calculator>();
    
    // 测试基本运算
    std::cout << "Testing Calculator..." << std::endl;
    std::cout << "10 + 5 = " << calculator->add(10, 5) << std::endl;
    std::cout << "10 - 5 = " << calculator->subtract(10, 5) << std::endl;
    std::cout << "10 * 5 = " << calculator->multiply(10, 5) << std::endl;
    std::cout << "10 / 5 = " << calculator->divide(10, 5) << std::endl;
    
    // 测试斐波那契数列
    std::cout << "Fibonacci(10) = " << calculator->fibonacci(10) << std::endl;
    
    // 测试阶乘
    std::cout << "Factorial(5) = " << calculator->factorial(5) << std::endl;
    
    // 创建文件管理器实例
    auto fileManager = std::make_unique<FileManager>();
    
    // 测试文件操作
    std::cout << "Testing FileManager..." << std::endl;
    std::cout << "File exists: " << fileManager->fileExists("test.txt") << std::endl;
    
    return 0;
}
